改性条件对半导体Ni片上电纺丝沉积碳纳米纤维结构和性能的影响

摘要

选择乙醇电纺丝工艺制备碳纳米纤维,优化了工艺条件,并制备得到结构均匀的碳纳米纤维。选择EP溶液与水蒸气作为碳纳米纤维的改性介质,分析不同方法对碳纳米纤维进行表面改性的差异性。研究结果表明:通过乙醇电纺丝方法制备碳纳米纤维的最优条件为:锂盐溶液质量分数为70%,镍片-电纺丝间距1.5 cm,烧制时间为9 min。通过电纺丝工艺制得了高碳含量的碳纳米纤维。通过DFT方法进行分析发现其孔径尺寸为9.2 nm,微孔与介孔的孔容依次为0.094与0.213,形成了大量的微孔与介孔。EP-CNFs、Na-CNFs与CNFs都跟水形成了均匀混合状态,未出现分层的情况,而Wc-CNFs混合液形成了澄清液,说明Wc-CNFs已出现沉降的情况。采用EP改性方法可以使EP活化基团和碳纳米纤维活性基团发生相互作用,增强碳纳米纤维表面极性,避免发生团聚,达到更稳定的分散状态。